基于传声器阵列的汽车鸣笛声定位算法及实现
2018-06-25张焕强黄时春蒋伟康
噪声与振动控制 2018年3期
张焕强,黄时春,蒋伟康
(上海交通大学 振动、冲击、噪声研究所 机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240)
近年来,随着中国经济的快速发展,汽车逐渐成为人们生活与工作中不可或缺的重要组成部分,各大城市的机动车数量逐年增加。汽车保有量的增多也带来了日益严重的交通噪声污染问题,尤其是汽车鸣笛声对市民的日常生活影响较大。公安部门颁布了相应的法规来限制或禁止某些路段的汽车鸣笛声,交警部门常采取巡逻纠违等方式对汽车鸣笛声加以监管,但人工执法的方式存在执法效率低,可靠性不高的缺点。而基于传声器阵列的声源定位技术可以帮助交通执法部门快速准确地锁定违章鸣笛车辆的方位。
基于传声器阵列的声源定位技术可分为3类[1]:基于最大输出功率的可控波束形成法、高分辨率谱估计法和基于到达时间差(TDOA)的声源定位法。基于最大输出功率的可控波束形成方法是对传声器接收到的信号进行加权求和,直接控制传声器指向具有最大输出功率的方向,该方法可以用于多声源的定位,但是存在对初值敏感以及需要背景噪声等先验知识的问题;基于高分辨率谱估计的方法利用传声器信号之间的相关矩阵来确定方向角,可以对声源方向进行有效的估计,但计算量比较大;基于到达时间差的声源定位方法先求出声信号在不同传声器的时间差,将时间差转化为声程差后用几何法或搜索法确定声源位置。……
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